4．如圖所示，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M與地面間接觸光滑，開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度．對(duì)于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是（　�。�
A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大
C．在運(yùn)動(dòng)的過程中，m、M動(dòng)能的變化量加上彈性勢(shì)能的變化量等于F1、F2做功的代數(shù)和
D．在運(yùn)動(dòng)過程中m的最大速度一定大于M的最大速度

分析 由于F1、F2對(duì)m、M做功之和不為零，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，物體受到的合力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒．根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以判斷物體加速度和速度的變化．

解答 解：A、由于F1、F2對(duì)系統(tǒng)做功之和不為零，故系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；
B、開始時(shí)，彈簧的彈力小于F1、F2，兩物塊加速．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，M和m受力平衡，加速度減為零，此后彈簧彈力大于F1、F2，兩物塊開始減速，所以當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大，故B正確；
C、根據(jù)能量守恒知，在運(yùn)動(dòng)過程中，m、M動(dòng)能的變化量加上彈性勢(shì)能的變化量等于F1、F2做功的代數(shù)和，故C正確．
D、根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)m有：F1-kx=ma1，對(duì)M有：F2-kx=Ma2，因?yàn)椴恢續(xù)、M的大小關(guān)系，故無法判斷加速度的大小關(guān)系，最大速度的大小關(guān)系也無法判斷．故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 本題涉及到彈簧的問題，其中兩個(gè)物體與一個(gè)物體分析方法相同，要根據(jù)受力情況分析運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)機(jī)械能守恒條件分析機(jī)械能是否守恒．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．氫原子能級(jí)如圖所示，一群處于第4能級(jí)的氫原子在躍遷時(shí)能夠發(fā)出6種頻率的光，已知金屬鈦的逸出功為4.1eV，則用這些光照射金屬鈦時(shí)能打出光電子的有3種，其中打出的光電子的初動(dòng)能最大的是8.65eV．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．有一根兩端開口的玻璃管長(zhǎng)75m，把它豎置插入水銀中48cm，封用上口后吐慢慢將它提起，當(dāng)玻玻璃管的下端離開水銀面時(shí)，管內(nèi)留住的水銀有多長(zhǎng)？（已知此時(shí)的大氣壓是750mmHg）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向上．質(zhì)量為m、電荷量為q的小球以速率v在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g．則（　�。�
A．小球帶負(fù)電B．電場(chǎng)強(qiáng)度大小為$\frac{q}{mg}$
C．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為$\frac{mv}{qB}$D．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為$\frac{2πm}{qB}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．在豎直平面內(nèi)固定一根水平長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以如圖所示的恒定電流．在其正上方（略靠后）由靜止釋放一個(gè)閉合圓形導(dǎo)線框．已知導(dǎo)線框在下落過程中始終保持框平面沿豎直方向．在框由實(shí)線位置下落到虛線位置的過程中（　�。�
A．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向依次為：順時(shí)針→逆時(shí)針→順時(shí)針
B．導(dǎo)線框的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電流也為零
C．導(dǎo)線框所受安培力的合力方向依次為：向上→向下→向上
D．導(dǎo)線框產(chǎn)生的焦耳熱等于下落過程中框損失的重力勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．曾經(jīng)國(guó)外媒體報(bào)道，某國(guó)宇航局計(jì)劃在地球和月球的拉格朗日點(diǎn)L2上建設(shè)空間站．如圖，拉格朗日點(diǎn)L2位于地球和月球連線上，處在L2的空間站在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動(dòng)．以a1、a2分別表示空間站和月球的向心加速度的大小，a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大�。韵屡袛嗾_的是（　�。�
A．a1＞a2＞a3B．a1＜a2＜a3C．a1＞a2   a3＞a2D．a1＜a2   a3＜a2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．一個(gè)重力為5N的物體，在豎直方向的拉力作用下，被勻速提升3m，不計(jì)阻力，在這個(gè)過程中（　�。�
A．拉力對(duì)物體做的功是15JB．物體克服重力做的功是15J
C．合力對(duì)物體做的功是15JD．物體的動(dòng)能增加了15J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．下列說法中錯(cuò)誤的是（　�。�
A．法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲎钤缫肓穗妶?chǎng)的概念，并提出用電場(chǎng)表示電場(chǎng)
B．美國(guó)物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷e的電荷量
C．19世紀(jì)，焦耳發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，即焦耳定律
D．丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流的磁效應(yīng)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，在一個(gè)內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)部裝有一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，試管的開口處裝一轉(zhuǎn)軸，軸到管底小球的距離為5cm，使試管在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)．（g取10m/s2）
（1）若試管在豎直平面內(nèi)做的是變速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球恰好能通過最高點(diǎn)時(shí)的速度是多少？
（2）若試管在豎直平面內(nèi)做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中試管底部受到小球壓力的最大值是最小值的3倍，求此時(shí)的角速度．
（3）若試管在豎直平面內(nèi)做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)角速度ω=$\frac{30rad}{s}$時(shí)，管底對(duì)小球壓力的最大值與最小值分別是多少？

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